Bài giảng môn Vật liệu xây dựng – Chương 4: Chất kết dính vô cơ cung cấp đến các bạn với những kiến thức khái niệm chất kết dính vô cơ; chất kết dính vô cơ rắn chắc trong không khí; chất kết dính vô cơ rắn trong nước, xi măng Portland.
CHƯƠNG CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ 1 KHÁI NIỆM : Thường dạng bột mịn, có đặc điểm đem nhào trộn đồng với nước ban đầu tạo thành hồ dẽo dính, sau đặc dần lại, rắn phát triển cường độ Tùy theo khả điều kiện rắn chắc, chất kết dính vơ chia thành loại: -Chất kết dính vơ rắn trong khơng khí -Chất kết dính vơ rắn nước -Chất kết dính vơ rắn môi trường nhiệt ẩm 1.1 CKDVC rắn môi trường không khí : -Đặc điểm: có khả rắn phát triển cường độ lâu dài mơi trường khơng khí -Loại bao gồm : -Vơi rắn khơng khí -Chất kết dính manhê -Chất kết dính thạch cao -Thủy tinh lỏng (Na2O.nSiO2 hay K2O.mSiO2) 1.2 CKDVC rắn môi trường nước : - Đặc đđiểm: có khả rắn chắc, phát triển cường độ lâu dài môi trường không khí, vừa rắn phát triển cường độ môi trường nước - Bao gồm : -Vôi + phụ gia vô hoạt tính pozzolana -Vôi thủy (sx từ:1đất+3,2vôi; nung t 11000C) -Ximaêng Portland (Portland cement = PC) -Ximaêng Portland hỗn hợp (PCB) -Ximăng Portland pouzzolane -Ximăng bền sulfat -Ximăng tỏa nhiệt 1.3 CKDVC rắn môi trường nhiệt ẩm: (octocla) -Đặc đđiểm: Chỉ rắn giữ cường độ lâu dài điều kiện nước bão hòa nhiệt độ cao -Chất kết dính loại có thành phần chủ yếu CaO SiO2 - Bao gồm : -Vơi silic -Vơi cacbonat -Vơi tro xỉ CHẤT KẾT DÍNH VÔ CƠ RẮN CHẮC TRONG KHÔNG KHÍ : 2.1 Chất kết dính thạch cao : 2.1.1 Khái niệm : Chất kết dính thạch cao chế tạo cách nung hay nghiền khoáng thạch cao CaSO4.2H2O CaSO4.2H2O CaSO4.0,5H2O + 1,5H2O Sau đem nghiền mịn thạch cao nửa phân tử nước, ta thạch cao xây dựng -Chất kết dính thạch cao chia thành : -Thạch cao nung nhiệt độ thấp: 150-1600C -Thạch cao nung nhiệt độ cao: 700-10000C 2.1.2 Phương pháp sản xuất thạch cao xây dựng : 2.1.2.1 Phương pháp nung-nghiền 2.1.2.2 Phương pháp nghiền-nung 2.1.2.3 Phương pháp nung-nghiền liên hợp 2.1.3 Phân loại thạch cao xây dựng : Thạch cao xây dựng loại : yêu cầu lọt qua sàng 900 lỗ / cm2 ( kích thước lỗ sàng 0,63mm) 85% Thạch cao xây dựng loại : yêu cầu lọt qua sàng 900 lỗ / cm2 ( kích thước lỗ sàng 0,63mm) 80% Thạch cao xây dựng loại : yêu cầu lọt qua sàng 900 lỗ / cm2 ( kích thước lỗ sàng 0,63mm) 70% thạch cao xây dựng loại Rnén 55 kG/cm2 Ruốn 27 kG/cm2 thạch cao xây dựng loại Rnén 45 kG/cm2 Ruốn 22 kG/cm2 thạch cao xây dựng loại Rnén 35 kG/cm2 Ruốn 17 kG/cm2 2.1.4 Các sản phẩm thạch cao : 2.1.4 Thạch cao nung nhiệt độ thấp : - Thạch cao xây dựng - Thạch cao đúc : yêu cầu lọt qua sàng 4900 lỗ / cm2 ( kích thước lỗ sàng 0,083mm) 90% dùng để tạc tượng 2.1.4 Thạch cao nung nhiệt độ cao : -Xi măng anhydrique(CaSO4 ) = thạch cao khan nước có cường độ tương đối cao, bền nước, tương tự xi măng - Thạch cao phèn : nhận cách nung lần -Lần : nung 150-1600C , đem nhúng thạch cao nung xong vào dung dịch phèn Al2(SO4)3 12% 350C thời gian 23 ngày Sau để nước sấy khô -Lần : nung 14000 C -Loại không trương nở, không co ngót, có cường độ nén cao 2.1.5 Một số tính chất thạch cao xây dựng : 2.1.5.1 Khối lượng riêng : a = 2,6-2,7 (g/cm3) 2.1.5.2 Khối lượng thể tích : 0 = 0,8-1,1 (g/cm3) 2.1.5.3 Độ mịn yêu cầu lọt qua sàng 900 lỗ/ cm2 : 70% 2.1.5.4 Cường độ giới hạn bền chịu nén mẫu vữa có kích thước (7,07x7,07x7,07)cm, (4x4x16)cm điều kiện tiêu chuẩn 10 3.8 Các tính chất chủ yếu PC : 3.8.1 Khối lượng riêng : ax = (2.98 3.15) g/cm3 3.8.2 Khối lượng thể tích : ox = (0.9 1.1) kg/dm3 Bình Lechatelier 61 3.8.3 Lượng nước tiêu chuẩn : lượng nước cần thiết để hồ ximăng có độ dẻo tiêu chuẩn Lượng nước tiêu chuẩn tính % so với khối lượng xi măng đem thí nghiệm : Ntc = (0.24 0.30).X (đối với PC) Ntc = (0.26 0.32).X (đối với PCB) Với: X = 400 g Dụng cụ Vicat xác định lượng nước tiêu chuẩn kim lớn 62 63 3.8.4 Thời gian ninh kết : bao gồm thời gian bắt đầu ninh kết thời gian kết thúc ninh kết Thời gian bắt đầu ninh kết yêu cầu > 45phút, thời gian kể từ cho nước vào PC đem nhào trộn đồng hồ ximăng bắt đầu tính dẻo Thời gian kết thúc ninh kết yêu cầu < 10giờ, thời gian kể từ cho nước vào PC đem nhào trộn đồng hồ ximăng hoàn toàn tính dẻo Dụng cụ Vicat xác định thời gian ninh kết kim nhỏ 64 3.8.5 Mác ximăng : giới hạn bền chịu nén mẫu vữa ximăng có hình dáng, kích thước tiêu chuẩn bảo dưỡng điều kiện tiêu chuẩn - Mẫu thí nghiệm tiêu chuẩn : 44 16 cm - Mẫu vữa XM có tỉ lệ : X/C = 1/3 ; N/X = ½ C: cát tiêu chuẩn - Điều kiện tiêu chuẩn: to= 27 2oC 90% = 28 ngày 65 Bộ khuôn 44 16 cm Máy TN uốn-nén vữa XM Bàn tạo hình vữa XM 66 Dụng cụ uốn & nén mẫu vữa cement x x 16 cm Nén mẫu vữa cement 68 3.9 Sự ăn mòn sản phẩm (cấu kiện) có sử dụng PC : 3.9.1 Các nguyên nhân gây nên ăn mòn : 3.9.1.1 Các nguyên nhân khách quan : - Do tác động tải trọng, giông tố, dòng chảy, sóng thần, động đất, môi trường muối khoáng, acide, … 3.9.1.2 Các nguyên nhân chủ quan : - Do thành phần porlandite (C-H) đá XM bị hòa tan, bào mòn - Do thành phần C3AH6 đá XM tác dụng với thạch cao tạo thành sản phẩm C3A (CS)3H32 gây trương nở thể tích, làm nứt nẻ cấu kiện 69 70 3.9.2 Các dạng ăn mòn : 3.9.2.1 n mòn lý : - Do tác động giông tố, dòng chảy,sóng thần, động đất, … 3.9.2.2 n mòn sinh học : - Do môi trường sống có số sinh vật tiết hợp chất : sulfate, khí carbonic gây nên ăn mòn sulfate, ăn mòn carbonate Ca(OH)2 + [SO4]2 CaSO4 + 2[OH]Ca(OH)2 + 2CO2 Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2, CaSO4 dễ tan Ca(OH)2 71 3.92.3 n mòn hoá học : n mòn hòa tan : Ca(OH)2 bị hòa tan môi trường nước tónh (ao, hồ, nước tù), môi trường dòng chảy n mòn trao đổi : xảy phản ứng trao đổi, tạo thành sản phẩm dễ tan porlandite, khả liên kết - Trong môi trường acide : Ca(OH)2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O - Trong moâi trường muối khoáng : Ca(OH)2 + MgSO4 CaSO4 + Mg(OH)2 CaCl2 : dễ tan Ca(OH)2 Mg(OH)2 : khả liên kết 72 Sulfate Attack • Use low w/c • Use sulfate resistant cement 3.9.3 Các biện pháp hạn chế ăn mòn : • Tăng độ đặc cấu kiện • Tăng chiều dày cấu kiện • Sử dụng phụ gia chống thấm • Sử dụng ximăng chống thấm • Sử dụng biện pháp carbonate hóa: Ca(OH)2 + CO2kk CaCO3 + H2O • Sử dụng biện pháp silicate hóa: xCa(OH)2 + ySiO2 +(z-x)H2O xCaO.ySiO2.zH2O xCaO.ySiO2.zH2O: bền nước có cường độ cao • Sử dụng biện pháp : ốp, phun, phủ, vật liệu chống thấm ; tạo độ nhẵn, độ dốc cho công trình 74 3.10 Cơng dụng bảo quản cement Packaging[bao bì] and Storage[kho] 75 ... thạch cao xây dựng loại Rnén 55 kG/cm2 Ruốn 27 kG/cm2 thạch cao xây dựng loại Rnén 45 kG/cm2 Ruốn 22 kG/cm2 thạch cao xây dựng loại Rnén 35 kG/cm2 Ruốn 17 kG/cm2 2.1 .4 Các sản phẩm... thạch cao xây dựng : 2.1.2.1 Phương pháp nung-nghiền 2.1.2.2 Phương pháp nghiền-nung 2.1.2.3 Phương pháp nung-nghiền liên hợp 2.1.3 Phân loại thạch cao xây dựng : Thạch cao xây dựng loại... nhiên liệu - Nhiên liệu lỏng (dầu mazout) phải có : + Nhiệt trị 9000 kcal/kg + Độ ẩm = (1? ?4) % 32 3 .4 Thành phần hóa clinker PC: Thành phần Tỉ lệ (%) CaO SiO2 63÷68 21÷ 24 Al2O3 Fe2O3 5÷8 2? ?4 MgO